Отсоединяемый наконечник лыжной палки и лыжная палка, снабженная этим наконечником
Настоящее изобретение относится к решению проблемы разъемного прикрепления и фиксирования наконечника к лыжной палке, пригодной для ходьбы на лыжах по пересеченной местности, катания на горных лыжах и роликах или для пеших прогулок. Наконечник может иметь форму корзинки с поверхностью, опирающейся на снег, или представлять собой наконечник с заостренным выступом, используемый для пеших прогулок или катания на роликах. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 3 ил.
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к решению проблемы разъемного прикрепления и фиксирования наконечника к палке, пригодной для ходьбы на лыжах по пересеченной местности, катания на горных лыжах и роликах или для пеших прогулок.
Наконечник может иметь форму корзинки ("basket"), обеспечивающей наличие поверхности, опирающейся на снег, или представлять собой наконечник с заостренным выступом, используемый для пеших прогулок или катания на роликах. Кроме того, изобретение относится к нескольким вариантам осуществления общего технического подхода, т.е. к нескольким подробно разработанным техническим решениям, лежащим в границах общей концепции.
Уровень техники
При конструировании таких палок, как лыжные палки с наконечниками в форме корзинки или какой-то другой альтернативной конструкции, принимают во внимание несколько различных параметров. Прежде всего важен вес палки. Сказанное относится к весу в целом, но в особенности к весу качающейся части палки, т.е. к той части, которая наиболее удалена от рукоятки. Во время работы палки рукоятка будет выполнять функцию центра качания, а масса, поворачивающаяся вокруг данного центра, создаст, таким образом, момент инерции. Такой момент, зависящий от длины палки, массы, распределенной по этой длине, а также от любой массы, расположенной близко к концу палки (т.е. от массы наконечника), будет очень сильно зависеть от веса, действующего в сторону нижнего конца палки. Данная зависимость будет влиять на стабильность палки, а также на другие свойства палки, проявляющиеся во время ее применения. В целом, для уменьшения сопротивления ветру при использовании палки она должна не только иметь эффективную конфигурацию, но и быть легкой и стабильной в обращении.
Таким образом, одним из направлений усовершенствования конструкции лыжной палки является конструирование ее древка таким образом, чтобы уменьшить или ограничить вес, воздействующий в направлении ее нижнего конца.
Другой подход к конструированию палки заключается в ограничении веса наконечника на конце лыжной палки, т.к. масса наконечника находится на максимальном расстоянии от центра качания палки и, таким образом, обеспечивает существенный вклад в момент инерции. Если наконечник имеет форму корзинки, он должен обладать способностью выполнять свою функцию, которая сводится к обеспечению наличия поверхности, опирающейся на снег и позволяющей пользователю эффективно применять лыжную палку для толчка вперед с увеличением скорости в этом направлении. На пути к оптимизации динамики движения лыжной палки баланс между весом корзинки и жесткостью/прочностью наконечника, имеющего такую форму, может оказаться трудно достижимым компромиссом и привести к понижению прочности корзинки.
Прикрепление наконечника к древку, т.е. создание соединения между наконечником и древком, также может повлиять на динамику движения палки, поскольку это соединение может внести свой вклад в вес участка, расположенного близко от нижнего конца палки, и есть вероятность, что при таком расположении вес данного узла может оказать сильное воздействие на момент инерции.
Далее, если в стремлении уменьшить вес наконечника его конструируют в более хрупком варианте, желательно иметь возможность заменить его в случае повреждения или разрушения. Если принять во внимание довольно высокую стоимость материалов, используемых в современных лыжных палках, данное преимущество особенно важно, т.к. оно позволяет продолжать использовать древко палки (если оно не повреждено), заменив вышедшую из строя корзинку.
Возможность заменить наконечник может оказаться желательной и по другим причинам. В частности, тем самым обеспечивается возможность использовать одно и то же древко для разных целей. Например, корзинка, применяемая на лыжных палках, в идеальном случае должна принимать различные формы и размеры, зависящие от состояний снега, т.е ее опорная поверхность может иметь меняющиеся размер и форму. Таким образом, предпочтительной оказывается сменная корзинка. Кроме того, пользователь имел бы возможность использовать одни и те же палки для катания на лыжах и роликах. Наконечник целесообразно выполнить сменным и потому, что лыжную палку можно применять для нескольких различных целей.
Однако в большинстве случаев наконечник в виде, например, корзинки прикрепляют к палке с применением адгезива (в частности клея), т.е. для замены наконечника, если она вообще возможна, нужны профессиональное оборудование и процедура, требующая затраты времени. В альтернативных вариантах осуществления предусмотрена возможность прикрепления наконечника к древку лыжной палки через разъем, например посредством байонетного сопряжения. Для байонетного сопряжения известные технические решения такого рода можно найти в патентном документе DE 69814553 Т2. Патентный документ ЕР 1676608 представляет подобное решение, использующее фиксирующий механизм, а в патентном документе US 4669752 рассмотрен механизм, осуществляющий замыкание между корзинкой и лыжной палкой.
Наконец, по мере усовершенствования конструкции лыжных палок, причем в особенности их древка, приходится считаться с возможностью иметь дело с древками различных форм и размеров. Поэтому для охвата различных конструкций палок техническое решение проблемы прикрепления наконечника к концу палки должно быть переналаживаемым и универсальным.
Раскрытие изобретения
С учетом вышеизложенного настоящее изобретение относится к прикрепляемому разъемным образом наконечнику для лыжной палки, древко которой вблизи своего нижнего конца имеет зону фиксации для наконечника, а наконечник состоит из нижней части с крепежной втулкой и верхней части в форме фиксатора. Обе части наконечника сконструированы с возможностью прикрепления к древку на участке зоны фиксации, причем таким образом, чтобы верхняя часть в форме фиксатора прикрепляла (фиксировала) нижнюю часть наконечника к древку. Верхняя часть в форме фиксатора разъемным образом прикрепляется к нижней части наконечника посредством взаимно соответствующих элементов, позволяющих верхней части наконечника фиксировать его нижнюю часть на древке. Таким образом, изобретение характеризуется тем, что крепежная втулка нижней части имеет внутреннюю полость, поперечное сечение которой, по существу, соответствует поперечному сечению наружной поверхности древка в зоне фиксации, выполненной на древке. При таком подходе древку можно придавать различные поперечные сечения, а внутренняя полость крепежной втулки нижней части наконечника в любом случае будет сформирована соответствующим образом, т.е. нижняя часть наконечника всегда будет подогнана к древку в зоне фиксации.
Кроме того, поперечное сечение наружной поверхности крепежной втулки, по существу, соответствует поперечному сечению внутреннего объема верхней части в форме фиксатора. Это позволяет плотно насадить верхнюю часть наконечника поверх крепежной втулки его нижней части. Формы обеих частей также взаимно соответствуют одна другой, что позволяет плотно насадить верхнюю часть наконечника на крепежную втулку.
Далее, и крепежная втулка, и верхняя часть в форме фиксатора снабжены взаимно соответствующими фиксирующими средствами. Данные средства будут использованы для того, чтобы прикрепить нижнюю часть к древку палки. Согласно изобретению взаимно соответствующие фиксирующие средства, которыми снабжены верхняя и нижняя части наконечника, позволяют разъемным образом зафиксировать верхнюю часть наконечника на ее нижней части, и, кроме того, прикрепить нижнюю часть к древку палки.
Наконец, поскольку наконечник крепится к лыжной палке разъемным образом, две образующие его части, верхняя и нижняя, могут быть соединены или разъединены. Таким образом, нижняя часть и верхняя часть в форме фиксатора могут находиться в рабочем или нерабочем положении (в последнем случае нижняя часть наконечника отсоединена от его верхней части). В рабочем положении нижняя часть расположена на лыжной палке, в зоне фиксации, а верхняя часть в форме фиксатора присоединена к нижней части, имеющей форму корзинки, и, тем самым, обеспечивает фиксирующее сопряжение между этой нижней частью и зоной фиксации, выполненной на древке.
В альтернативном варианте осуществления изобретения глубина внутренней полости крепежной втулки нижней части наконечника, по меньшей мере, равна расстоянию от зоны фиксации, находящейся на древке, до крайней точки древка. Тем самым гарантируется, что нижнюю часть наконечника можно закрепить на конце древка, а крепежная втулка все еще будет находиться вблизи зоны фиксации. В зависимости от конструкции нижней части наконечника и древка можно выбрать несколько различных вариантов установки нижней части в правильное положение. Если внутренняя полость крепежной втулки открыта с обоих концов, позиционирование нижней части наконечника будет определяться положением зоны фиксации. Однако в том случае, когда данная полость у своего конца перекрыта, а глубина предварительно задана для данного варианта осуществления, нижняя часть наконечника будет установлена в приблизительно правильное положение путем проталкивания древка на всю глубину внутренней полости крепежной втулки.
Главное предназначение зон фиксации заключается в повышении трения в сопряжении между древком лыжной палки и нижней частью наконечника. В различных вариантах осуществления зона фиксации, выполненная на древке, может представлять собой пологую дугу, обращенную внутрь древка, или любое другое отклонение от диаметра или периметра древка. Функцию такой зоны может выполнять участок древка, имеющий шероховатую поверхность, которую можно получить путем механической или химической обработки древка в зоне фиксации.
Для полной уверенности в том, что крепежную втулку можно надежно прикрепить к древку палки, в одном из вариантов осуществления данная втулка разделена в своем продольном направлении на два или более крепежных сегмента с зазорами между ними.
Хотя крепежная втулка может иметь различные формы и выполняться в различных вариантах, их общая особенность заключается в том, что втулка будет прикреплять наконечник к древку палки на участке зоны фиксации, используя трение, а не за счет химических адгезивов. Для получения и сохранения такой фиксации между древком и нижней частью наконечника важно, чтобы данная часть и, в особенности, крепежная втулка имели конструкцию, позволяющую протолкнуть древко палки во втулку, а верхнюю, фиксирующую часть наконечника использовать для фиксации нижней части на древке палки. Фиксация реализуется путем сдавливания крепежной втулки вокруг древка, а затем фиксирования сопряжения фиксирующим средством, имеющим ответную конфигурацию.
Например, когда наконечник имеет форму корзинки, используемой в случае снега, существует вероятность сильного повреждения и силового воздействия на нее со стороны других лыжников и палок. Чтобы быть уверенным в надежности прикрепления крепежной втулки к древку, внутреннее поперечное сечение такой втулки выполняют соответствующим поперечному сечению древка, а саму втулку снабжают зажимным средством, вытянутым в направлении зоны фиксации, выполненной на древке. Такое зажимное средство позволяет усилить сопряжение между нижней частью наконечника и древком.
Для прикрепления верхней части наконечника к нижней, а нижней части к древку предусмотрена возможность выполнить на крепежной втулке и верхней части в форме фиксатора взаимно сопрягающиеся участки резьбы, причем резьба, выполненная на крепежной втулке, расположена, по существу, в зоне ее сегментов. Вводя такие участки резьбы в сопряжение друг с другом, можно навинтить верхний наконечник на резьбу, имеющуюся на сегментах крепежной втулки. В данном варианте осуществления это приведет к прижатию сегментов друг к другу и к древку, в результате чего в зоне фиксации образуется разъемное, но, тем не менее, прочное фрикционное соединение. Кроме того, чтобы дополнительно усилить резьбовое соединение, резьбу, по меньшей мере, на одном компоненте из группы, состоящей из крепежной втулки и верхней части в форме фиксатора, можно выполнить конической.
В случае использования других фиксирующих средств, например байонетных сопряжений, защелок или каких-то других подобных вариантов, крепежные компоненты (т.е. крепежную втулку и верхнюю часть наконечника) можно выполнить взаимно соответствующими по форме, причем данные устройства сформированы в виде конусов, вытянутых в продольном направлении крепежной втулки и ориентированных вершинами в сторону верхнего конца палки.
Как упоминалось выше, наконечник для лыжной палки может производиться с различными формами и размерами, предназначенными для различных применений. В одном из вариантов изобретения прикрепляемый разъемным образом наконечник, обладающий описанными признаками, можно использовать для ходьбы на лыжах, причем в данном случае нижняя часть наконечника дополнительно содержит опорную поверхность, обращенную, по существу, от крепежной втулки и снабженную заостренным выступом, ориентированным, по существу, по длине древка лыжной палки.
Краткое описание чертежей
Далее, со ссылкой на прилагаемые чертежи, рассматривается особо предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения.
На фиг.1 представлена нижняя часть наконечника в виде корзинки, предназначенная для применения на снегу.
На фиг.2 представлена верхняя часть наконечника в форме фиксатора.
На фиг.3 представлено древко палки для варианта осуществления с использованием зоны фиксации.
Осуществление изобретения
На фиг.1a-1f отдельно представлена нижняя часть 4 наконечника, сформированная в виде корзинки и предназначенная для применения на снегу. Крепежная втулка 5 показана с цилиндрическим внутренним сечением, образующим внутреннюю полость 8, и имеет форму, ответную по отношению к древку 1 палки, которая используется в комплекте с корзинкой. Кроме того, для контакта со снегом нижняя часть 4 наконечника имеет опорную поверхность 7. Снег будет плотно спрессовываться под корзинкой и обеспечит пользователю возможность передавать усилие на грунт, чтобы создать опору при перемещении вперед.
Как можно видеть на чертежах, крепежная втулка 5 разделена на три сегмента (язычка) 5а сходной формы, разделенные зазорами. В результате такая втулка приобретает определенную гибкость, что позволяет отогнуть сегменты во внутренний объем втулки 5, когда на нее устанавливают верхнюю часть 6 наконечника.
Верхняя часть 6 наконечника в варианте, представленном на фиг.2а-2с, напоминает гайку с внутренней резьбой 10 и с внутренним поперечным сечением 9, форма и размер которого являются ответными по отношению к наружному поперечному сечению крепежной втулки 5. Другими словами, верхнюю, фиксирующую часть 6 можно навинчивать на втулку 5, как гайку.
На фиг.3 показано древко 1 лыжной палки в виде тонкого стержня с заданным поперечным сечением. Зона 3 фиксации смещена к нижнему концу палки и на фиг.3а отмечена кружком А, а на фиг. 3с представлена в увеличенном масштабе.
Для данного варианта осуществления зона 3 фиксации показана в виде пологой дуги, которая образует участок древка, имеющий уменьшенный диаметр. При введении конца древка 1 во внутреннюю полость 8 крепежной втулки 5 (другими словами, при натягивании на палку нижней части 4 наконечника с крепежной втулкой) эта часть займет свою позицию на нижнем конце древка 1.
У нижней части полости 8 крепежной втулки 5 находится направляющий выступ, форма которого является ответной по отношению к направляющему шлицу 13, расположенному у конца древка. Эти шлиц и выступ могут иметь различные формы и размеры, однако их формы должны обеспечить предпочтительное позиционирование нижней части только в одном или в двух положениях. Данное свойство можно использовать, когда нужно согласовать ориентацию наконечника, например, с положением рукоятки у верхнего конца палки или когда конфигурация поперечного сечения древка требует сориентировать наконечник определенным образом.
Далее, чтобы гарантировать надежность прикрепления крепежной втулки 5 к древку, полость втулки 5 снабжают зажимным средством 12, обращенным в сторону зоны 3 фиксации, находящейся на древке. На фиг.1с такое средство представляет собой просто небольшие выступы. Когда резьбу 10 верхней части 6 наконечника навинчивают на резьбу 11, выполненную на крепежной втулке 5, выступы зажимного средства 12 отжимаются в сторону зоны 3 фиксации, находящейся на лыжной палке, обеспечивая тем самым надежное фрикционное соединение.
При отвинчивании верхней части 6 в форме фиксатора появляется возможность отсоединить наконечник от лыжной палки. На ее конец можно насадить новый наконечник и снова навинтить верхнюю часть наконечника на крепежную втулку 5.
Положение, в котором верхняя и нижняя части наконечника разъединены и расцеплены, можно определить как нерабочее (пассивное) положение. Однако, когда верхняя часть 6 в форме фиксатора попадает на резьбу 11 крепежной втулки 5, наконечник оказывается в рабочем (функциональном) состоянии, в котором химическое адгезивное сцепление заменено фрикционным соединением между наконечником и палкой. Таким образом, наконечник становится отсоединяемым и прикрепляемым.
Резьбы 10 и 11 можно рассматривать только как один из вариантов фиксирующих средств, поскольку в границах изобретения возможны несколько альтернативных подходов. В частности, можно применять байонетные сопряжения и другие модификации соединений компонентов, вставляемых друг в друга.
Кроме того, могут варьироваться размер и форма поперечного сечения древка и, соответственно, внутреннее поперечное сечение крепежной втулки 5.
Внутреннее поперечное сечение верхней части 6 в форме фиксатора может быть подобным поперечному сечению палки, однако, в первую очередь, внутреннее поперечное сечение данной части наконечника задается формой и размером наружного поперечного сечения крепежной втулки 5.
1. Прикрепляемый разъемным образом наконечник для лыжной палки, древко (1) которой выполнено с зоной (3) фиксации для наконечника, расположенной близко к нижнему концу древка (1), а наконечник состоит из нижней части (4) с крепежной втулкой (5) и верхней части (6) в форме фиксатора,
отличающийся тем, что:
- крепежная втулка (5) нижней части (4) наконечника имеет внутреннюю полость (8) с поперечным сечением, по существу, соответствующим поперечному сечению наружной поверхности древка (1) в зоне (3) фиксации, выполненной на древке (1),
- поперечное сечение наружной поверхности крепежной втулки (5), по существу, соответствует поперечному сечению (9) внутреннего объема верхней части (6) наконечника,
- крепежная втулка (5) и верхняя часть (6) наконечника снабжены взаимно соответствующими фиксирующими средствами (10, 11),
- указанные нижняя часть (4) и верхняя часть (6) установлены с возможностью находиться в нерабочем положении, в котором нижняя часть (4) наконечника отсоединена от его верхней части, или в рабочем положении, в котором нижняя часть (4) наконечника расположена на лыжной палке в указанной зоне (3) фиксации, а его верхняя часть (6) присоединена к нижней части (4), имеющей форму корзинки, обеспечивая фиксирующее сопряжение между нижней частью (4), имеющей форму корзинки, и указанной зоной (3) фиксации.
2. Наконечник по п.1, отличающийся тем, что внутренняя полость (8) крепежной втулки (5) нижней части (4) наконечника имеет глубину, по меньшей мере, равную расстоянию от указанной зоны (3) фиксации до крайней точки древка (1).
3. Наконечник по п.1, отличающийся тем, что указанная зона (3) фиксации представляет собой в сечении пологую дугу, обращенную внутрь древка.
4. Наконечник по п.1, отличающийся тем, что указанная зона (3) фиксации представляет собой участок шероховатой поверхности древка (1).
5. Наконечник по п.1, отличающийся тем, что крепежная втулка (5) разделена в продольном направлении на два или более крепежных сегментов (5а) с зазорами между ними.
6. Наконечник по п.1, отличающийся тем, что внутренняя полость (8) крепежной втулки (5) имеет форму, ответную по отношению к древку (1), и содержит зажимное средство (12), вытянутое в направлении указанной зоны (3) фиксации.
7. Наконечник по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что крепежная втулка (5) и верхняя часть (6) наконечника снабжены взаимно сопрягающимися участками резьбы (10, 11), причем участки резьбы (11) на крепежной втулке (5) выполнены, по существу, в зоне ее сегментов (5а).
8. Наконечник по п.7, отличающийся тем, что резьба (10, 11), выполненная, по меньшей мере, на крепежной втулке (5) или на верхней части (6) наконечника, является конической.
9. Наконечник по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что крепежная втулка (5) и верхняя часть (6) наконечника снабжены фиксирующими средствами, взаимно соответствующими по форме, сформированными в виде конусов, вытянутых в продольном направлении крепежной втулки и ориентированных вершинами в сторону верхнего конца палки.
10. Лыжная палка, отличающаяся тем, что содержит прикрепляемый к ней разъемным образом наконечник, выполненный согласно любому из пп.1-8, причем нижняя часть (4) наконечника имеет опорную поверхность (7), обращенную, по существу, от крепежной втулки (5) и снабженную заостренным выступом, ориентированным, по существу, по длине древка.
